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外觀有如蝴蝶優(yōu)雅展翅，在歐洲太空總署的太空太陽(yáng)能活動(dòng)中，瑞士新創(chuàng)Astrostrom提出一個(gè)GE⊕-LPS巨型太空太陽(yáng)能電廠概念，由源自月球的材料制成太陽(yáng)能模組，可為將來(lái)的月球基地供電。

建立月球前哨站其中一個(gè)挑戰(zhàn)在于要有穩(wěn)定可靠的電力基礎(chǔ)設(shè)施，在月球上建置太陽(yáng)能板可能不是好選項(xiàng)，因?yàn)樵虑虻娜找瓜喈?dāng)于地球上28天，晝、夜各為 14個(gè)地球日，但如果打造太陽(yáng)能系統(tǒng)衛(wèi)星，就不會(huì)有這個(gè)問(wèn)題了，不受天氣與日照影響。

研究提出的GE⊕-LPS設(shè)計(jì)，主架構(gòu)是長(zhǎng)達(dá)1平方公里的螺旋結(jié)構(gòu)，上面覆蓋著具備天線的特殊V型黃鐵礦太陽(yáng)能板，太陽(yáng)能系統(tǒng)衛(wèi)星將發(fā)射到距離月球表面約 61,350公里的地月拉格朗日點(diǎn)，之后可以持續(xù)將23MW能量回傳到月球上的接收器。

GE⊕-LPS不僅可以充當(dāng)發(fā)電站，還可以當(dāng)作具有人工重力的太空實(shí)驗(yàn)室、深空任務(wù)基地，甚至是太空旅游的休憩處。

01

材料來(lái)自月球，組裝不需要人力

以前，為人類(lèi)月球基地提供穩(wěn)定電力來(lái)源是一個(gè)重大挑戰(zhàn)。因?yàn)樵谠虑蛏辖ㄖ锰?yáng)能板也會(huì)受到日照影響，月球的日夜相當(dāng)于地球上 28 天，晝、夜各為 14 個(gè)地球日。

所以，要解決月球基地的電力來(lái)源問(wèn)題，也需要在太空中尋找解決方案。

此時(shí)，GE⊕-LPS技術(shù)則被認(rèn)為可以為人類(lèi)月球基地提供穩(wěn)定可靠的電力。

該空間站總體造型酷似蝴蝶，也是其靈感來(lái)源。它的主架構(gòu)是長(zhǎng)達(dá)1平方公里的螺旋結(jié)構(gòu)以提供結(jié)構(gòu)支撐，上面覆蓋著具備天線的特殊V 型黃鐵礦太陽(yáng)能板。

該空間站位于距離月球表面約61,350公里的地月拉格朗日點(diǎn)，這個(gè)位置是地球和月球運(yùn)行之間的門(mén)戶，由于位置特殊，足以將23MW的微波功率傳送到月球表面的接收器，以滿足月球基地運(yùn)行所需的能源。

另外，這個(gè)位置的空間站還可以充當(dāng)具有人工重力能力的空間實(shí)驗(yàn)室、深空任務(wù)的基地，甚至是一個(gè)具備吸引力的旅游目的地，為地月空間探索提供可能性。

更有趣的是，該設(shè)計(jì)中所有的材料都來(lái)自月球。比如，黃鐵礦太陽(yáng)能電池的原材料可以在月球拿到，為在月球制作該設(shè)備提供了技術(shù)可行性。

團(tuán)隊(duì)也聲稱，正在開(kāi)發(fā)相關(guān)所需的技術(shù)，將允許使用太空機(jī)器人和遠(yuǎn)程操作系統(tǒng)。這意味著，如果要制造該空間站的太陽(yáng)能系統(tǒng)衛(wèi)星，不用在地球上制造相關(guān)零組件，完全可以在太空自行組裝，降低勞動(dòng)力成本。

另外，通過(guò)使用月球較低的重力發(fā)射該空間站的太陽(yáng)能系統(tǒng)衛(wèi)星，也將大大降低發(fā)射成本。

02

還可以為地球服務(wù)

歐洲航天局SOLARIS研發(fā)計(jì)劃負(fù)責(zé)人桑杰表示：從地球表面向軌道發(fā)射大量GW 級(jí)太陽(yáng)能衛(wèi)星，除了會(huì)有發(fā)射能力不足風(fēng)險(xiǎn)，還會(huì)造成嚴(yán)重大氣污染。未來(lái)一旦證明GE⊕-LPS的太陽(yáng)能系統(tǒng)衛(wèi)星的太空制造工藝和組裝概念，就能利用月球本地資源擴(kuò)大規(guī)模生產(chǎn)更多太陽(yáng)能衛(wèi)星，不僅為月球基地提供電，也能為地球提供電。

另外，據(jù)介紹，它除了為地球提供足夠的清潔能源之外，這還將創(chuàng)造許多其他好處，包括開(kāi)發(fā)地月運(yùn)輸系統(tǒng)、月球和軌道上的采礦、加工和制造設(shè)施等。

更重要的是，通過(guò)研究發(fā)現(xiàn)，在月球上生產(chǎn)的太陽(yáng)能衛(wèi)星不僅比任何類(lèi)似的地球上生產(chǎn)的太陽(yáng)能衛(wèi)星的成本更便宜，而且在供電方面，成本也更低。

目前，據(jù)專家介紹，GE⊕-LPS可能無(wú)需任何技術(shù)突破即可實(shí)現(xiàn)，因?yàn)樵虑虮砻娌傻V、選礦和制造作業(yè)的大多數(shù)核心技術(shù)已經(jīng)在地球上使用或開(kāi)發(fā)，將這些技術(shù)應(yīng)用在GE⊕-LPS中，遠(yuǎn)程操控月球表面的機(jī)器人進(jìn)行工作，以模塊化形式提供并組裝。

03

中國(guó)的逐日工程

太陽(yáng)能發(fā)電，中國(guó)也正在計(jì)劃中。這個(gè)項(xiàng)目被稱為逐日工程，是中國(guó)未來(lái)能源戰(zhàn)略的重要組成部分。

逐日工程的核心思想是在地球同步軌道上建造一個(gè)千噸級(jí)的太陽(yáng)能發(fā)電站，利用太空中無(wú)遮擋的太陽(yáng)光，將光能轉(zhuǎn)化為電能或微波，再通過(guò)無(wú)線傳輸?shù)姆绞剿突氐孛?。這樣，就可以實(shí)現(xiàn)24小時(shí)不間斷的清潔能源供應(yīng)，而且效率比地面的太陽(yáng)能發(fā)電站高出幾十倍。據(jù)估算，一個(gè)千噸級(jí)的太空太陽(yáng)能發(fā)電站，每年可以產(chǎn)生約20億千瓦時(shí)的電力，相當(dāng)于三峽大壩的十分之一。

解決地球上能源短缺和環(huán)境污染的問(wèn)題，為人類(lèi)提供一種可持續(xù)和清潔的能源。例如，它可以為偏遠(yuǎn)地區(qū)和災(zāi)區(qū)提供穩(wěn)定的電力支持，也可以為大型工業(yè)和交通設(shè)施提供高效的動(dòng)力來(lái)源。

提升中國(guó)在太空領(lǐng)域的技術(shù)水平和國(guó)際影響力，為未來(lái)的太空探索和開(kāi)發(fā)打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。例如，它可以促進(jìn)中國(guó)在火箭、衛(wèi)星、空間站等方面的技術(shù)進(jìn)步，也可以增強(qiáng)中國(guó)在國(guó)際空間合作中的話語(yǔ)權(quán)和地位。

促進(jìn)國(guó)內(nèi)相關(guān)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展和創(chuàng)新，帶動(dòng)經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)和社會(huì)進(jìn)步。例如，它可以帶動(dòng)太空制造、無(wú)線傳輸、新材料、新能源等領(lǐng)域的產(chǎn)業(yè)鏈建設(shè)和市場(chǎng)拓展，也可以創(chuàng)造更多的就業(yè)機(jī)會(huì)和社會(huì)效益。

當(dāng)然，逐日工程也面臨著巨大的挑戰(zhàn)和風(fēng)險(xiǎn)。它需要投入巨額的資金和人力物力，造價(jià)遠(yuǎn)超三峽大壩。據(jù)悉，一個(gè)千噸級(jí)的太空太陽(yáng)能發(fā)電站，需要花費(fèi)約2000億元人民幣，而且還需要數(shù)百次的火箭發(fā)射和數(shù)千名的太空工作者。

它需要突破許多關(guān)鍵的技術(shù)難題，如太空構(gòu)件的制造、運(yùn)輸、組裝、維護(hù)等，以及無(wú)線傳輸系統(tǒng)的安全、穩(wěn)定、高效等。例如，它需要設(shè)計(jì)出輕質(zhì)、強(qiáng)度高、可折疊、可拼接的太空構(gòu)件，并保證其在極端環(huán)境下不受損壞或變形；它還需要確保無(wú)線傳輸系統(tǒng)不會(huì)對(duì)地面或其他航天器造成干擾或傷害，并能有效抵御外部攻擊或破壞。

它需要處理好與其他國(guó)家和組織在太空利益和法律方面的協(xié)調(diào)和溝通，避免引發(fā)不必要的沖突和爭(zhēng)端。例如，它需要遵守國(guó)際空間法的相關(guān)規(guī)定，尊重其他國(guó)家的太空主權(quán)和安全，也需要積極參與國(guó)際空間治理和合作，共同維護(hù)太空的和平與秩序。

目前，中國(guó)已經(jīng)啟動(dòng)了逐日工程的初步研究和試驗(yàn)階段，計(jì)劃在2025年前后建成一個(gè)小型的太空太陽(yáng)能發(fā)電站原型，在2030年前后建成一個(gè)中型的太空太陽(yáng)能發(fā)電站，在2050年前后建成一個(gè)大型的太空太陽(yáng)能發(fā)電站。與此同時(shí)，其他國(guó)家如美國(guó)、日本、歐盟等也在積極推進(jìn)自己的太空能源計(jì)劃。可以預(yù)見(jiàn)，在未來(lái)幾十年內(nèi)，太空將成為人類(lèi)爭(zhēng)奪和合作的新舞臺(tái)。

逐日工程是一個(gè)充滿夢(mèng)想和挑戰(zhàn)的項(xiàng)目，它不僅關(guān)乎中國(guó)的能源安全和國(guó)家利益，也關(guān)乎人類(lèi)文明和未來(lái)命運(yùn)。我們期待著中國(guó)在這個(gè)領(lǐng)域取得更多的突破和貢獻(xiàn)，讓我們的藍(lán)色星球更加美好。

原標(biāo)題：逆天了! 瑞士把發(fā)電站搬進(jìn)太空，提出GE⊕-LPS巨型太空太陽(yáng)能電廠概念